Čudna osobina na površini Marsa navela je znanstvenike da nagađaju o njegovom podrijetlu. To je površinski talog minerala koji je češći u unutrašnjosti planeta. Nova studija pokazuje da je ovaj unutarnji mineral vjerojatno na površinu donio drevni eksplozivni vulkan.
Nili Fossae nalazi se u regiji Syrtis Major na Marsu. Blizu je Isidis Planitia, ogromne ravnice unutar udarnog bazena na Marsu. Nili Fossae je zanimljiv zbog ležišta minerala na tom području i onoga što nam ta ležišta govore o Marsu. Naime, sadrži veliko ležište minerala olivina koje se obično nalazi u unutrašnjosti planeta.
Pitanje na koje je ovo istraživanje pokušalo odgovoriti jest kako je olivin prošao do površine?
Olivine unutar
Olivine same po sebi nisu rijetke ili izvanredne. U stvari, to je glavna komponenta Zemljinog plašta. Nije rijetko ni na Marsu. Riječ olivin zapravo pokriva skupinu minerala koji su vrlo slični. Za jednu su svi zelenkasti, što objašnjava maslina u olivinu.
Pronađeni su u magnetskim stijenama, koje su u osnovi hlađene, očvrsnute lave.
Imajući to u vidu, naslov ovog članka može se činiti prilično očitim. Naravno da je ovo ležište olivina nastalo iz vulkana. Kako bi se inače mogao izvući na površinu s plašta? No, znanost se odnosi na detalje. Kada se, tačno, u marsovskoj povijesti taj olivin ubacio vulkan? U kojem se kontekstu to dogodilo i je li to bio dio većih događaja koji su oblikovali Mars? Kakvu vrstu vulkanskog događaja je stvorio?
Upravo ova pitanja i veličina naslaga olivina donose ono što ovu studiju čini zanimljivom.
Studija je sa Sveučilišta Brown, u Providenceu, Rhode Island. Autori su studenti Christopher Kremer i Michael Bramble i profesor John Mustard, sa odsjeka Zemlje, okoliša i planetarnih znanosti Sveučilišta Brown. Rad se naziva „Rasprostranjeno ležište pepela bogatog olivinom na Marsu“ i objavljeno je u časopisu Geology.
Mineralne nerde
Postoji određeni tip osobe koji je izuzetno zainteresiran za minerale. Daleko od neobične, antisocijalne opsesije provedene u dalekom kutku sveučilišnog kampusa, proučavanje minerala temeljni je element planetarne znanosti. Bez našeg razumijevanja minerala, nemamo nade da ćemo zajedno spojiti povijest Zemlje. Također ne bismo znali za sve ostale planete u našem Sunčevom sustavu, kao i za asteroide i meteorite.
Kada je riječ o Marsu, važnost razumijevanja minerala ne može se pretjerano naglašavati. Vrste minerala koje vidimo, gdje ih vidimo i kako su tamo stigli, sve su to tragovi razumijevanja Marsa. I kad znanstvenici uoče neobično ležište minerala tamo, žele znati kako je dospjelo tamo.
Martian slagalica
Mars je slagalica. Ni sada ga nismo dovršili, ali dijelom po dio počinjemo razumjeti povijest tog planeta. Konkretno, želimo znati je li ikada bio useljiv i može li možda domiti neki mikroskopski život. Na ta se pitanja stvarno ne može odgovoriti izravno: ona se moraju otkriti dovršetkom Marsovske slagalice.
Ovo neobično ležište olivina jedan je od dijelova slagalice.
Ovo ležište olivina prvi put je otkriveno 2003. godine i predstavljeno je u časopisu Science. Taj rad najavio je otkriće površine od 30 000 četvornih kilometara s oko 30% olivina.
To područje je značajno zbog svoje geološke formacije. To je područje tzv. Grabeža. Grabens su doline s oštrim pragovima s obje strane, uzrokovane pomicanjem blokova zemlje prema dolje.
U tom početnom radu autori su rekli da su "oštećenja ovog područja poslije utjecaja otkrila podzemne slojeve bogate olivinom." Tijekom godina, drugi su istraživači smislili druga moguća objašnjenja. Neki su sugerirali efuzivni protok lave. Drugi su zaključili da se olivin istrebio velikim udarima. Možda isti utjecaj koji je stvorio ogromni sliv Isidisa u kojem se nalazi ležište.
Ovo novo istraživanje kaže da je olivin deponiran eksplozivnim vulkanizmom.
Vulkanske eksplozije
Za većinu nas vulkan je vulkan. Ali postoje različite vrste. Jedna vrsta naziva se eksplozivni vulkanizam.
"Ovo je jedan od najočitijih dokaza do sada, za ideju da je eksplozivni vulkanizam bio češći na ranom Marsu", rekao je Christopher Kremer, student poslijediplomskog studija na Sveučilištu Brown koji je vodio posao.
Eksplozivni vulkanizam događa se kada magma sadrži otopljene plinove poput vodene pare. Taj otopljeni plin stvara veliki pritisak u magmi, a kada nadzemna stijena ne može podnijeti pritisak, eksplodira. Ta eksplozija šalje ogromnu količinu vatrenog pepela i lave u zrak.
Budući da eksplozivni vulkanizam zahtijeva vodenu paru, znanstvenici misle da se ova vrsta vulkanske eksplozije dogodila početkom Marsovog života, kada je okolo bilo više vode. S vremenom je Mars izgubio vodu, a vulkanska aktivnost bila bi manje eksplozivna. Bio bi zamijenjen onim što se zove efuzivni vulkanizam, koji je nježniji i uzrokuje da lava struji po površini, a ne da eksplodira u zraku.
Prema Kremeru, u Marsovoj povijesti postoji puno dokaza za ovu eksplozivnu vulkansku fazu, dok dokazi za raniju eksplozivnu fazu nisu tako lako otkriveni, posebno s orbitalnim instrumentima.
"Razumijevanje važnosti eksplozivnog vulkana na ranom Marsu u konačnici je važno za razumijevanje proračuna vode u marsovskoj magmi, obilja podzemnih voda i debljine atmosfere", rekao je Kremer.
Orbitalne oči na Marsu
Za sada svi znanstvenici moraju proučavati ovo ležište s orbitalnim instrumentima. Kremer i njegovi kolege koristili su slike visoke rezolucije s NASA-inog Mars Reconnaissance Orbiter-a (MRO) kako bi detaljno proučili geologiju tog područja. Kao što je Kremer rekao u priopćenju za javnost, oni su započeli drugačije rješavanje problema područja.
"Ovaj se rad metodološki odmakao od onoga što su učinili drugi ljudi gledajući fizički oblik terena koji je sastavljen od ove podloge", rekao je Kremer. "Što je geometrija, debljina i orijentacija slojeva koji čine. Otkrili smo da objašnjenje eksplozivnog vulkana i pepela označava sve okvire, dok se sve alternativne ideje o tome što se ta ležišta mogu složiti u nekoliko važnih aspekata s onim što promatramo iz orbite. "
Jedna od stvari koja razlikuje ovo ležište od ostalih područja efuzivne lave je distribucija same lave. Dok bi efuzijski protok u osnovi širio tekuću stijenu po površini, gdje bi se okupljao u nisko ležećim područjima, ovo ležište se nalazi u dugim neprekidnim slojevima nad dolinama, kraterima, brdima i drugim značajkama. Prema Kremeru, to je mnogo više u skladu s nataloženjem pepela od eksplozivne erupcije nego s protokom lave.
Stalni depozit također isključuje scenarij utjecaja. Uticaj Isidisa koji je stvorio sliv Isidisa ne može stvoriti tako jednoličan sloj pepela. Također, pepeo se taloži na vrhu nekih karakteristika koje su stvorile utjecaj Isidisa.
Stanje olivine također isključuje scenarij utjecaja. Olivin pokazuje trajne i široko rasprostranjene kontakte s vodom. Olivin je izmijenjen tim kontaktom, puno više od ostalih olivina na Marsu. Autori kažu da ovaj smisao olivina ima samo od pada pepela jer je pepeo mnogo porozniji od ostalih stijena i vodama bi omogućio da kontakt s olivinom.
Može li Rover riješiti zagonetku?
Teško je biti posve siguran u nešto što možeš proučiti samo iz orbite. Srećom, rover je krenuo tim putem.
Godine 2020. NASA-in rover Mars 2020 lansirat će se na putu za Mars. Njegovo mjesto slijetanja? Krater Jezero, koji se nalazi unutar ležišta olivina. Postoje izložena područja olivina dostupna roveru, a čini se da će izvjesni rover 2020. to proučavati.
"Ono što je uzbudljivo je da ćemo vrlo brzo vidjeti jesam li u pravu ili nisam", rekao je Kremer. "Dakle, to je malo nervoza, ali ako to nije pepeo, vjerovatno će biti nešto puno stranije. To je jednako zabavno, ako ne i više. "
"Jedno od najboljih 10 otkrića Marsa 2020. godine otkrivat će što je ova jedinica koja nosi olivine", rekao je Mustard, Kremerov savjetnik. "To je nešto o čemu će ljudi dugo pisati i razgovarati."
Jednom kada znamo kako se uklapa u ovaj komad olivine zagonetke, saznat ćemo nešto o eri eksplozivnog vulkanizma na Marsu. Proširenjem ćemo znati nešto o drevnoj marsovskoj vodi. Nadalje, znat ćemo nešto o drevnoj marsovskoj atmosferi. Odatle ćemo saznati nešto o Marsovskoj naseljenosti.
Nisu li zagonetke zabavne?
